Одной из его самых популярных работ стал Музей современного искусства в Бразилии (город Нитерой), выполненный в стиле модернизма. Здание представляет собой шестнадцатиметровое сооружение из бетона на тонкой ножке, имеющее стеклянный пояс, и напоминающее НЛО. Поскольку архитектурный объект расположен на берегу залива над обрывом из его панорамных окон открывается удивительный вид на Рио-де-Жанейро и величественную статую Христа. Сама колонна, на которой «стоит» здание погружена в воду, благодаря чему обеспечивается визуальная легкость музея.
Еще одним уникальным объектом, над которым работал великий архитектор является Собор Пресвятой Девы Марии, который также построен в стиле модернизма. За проект собора Оскар Нимейер был награжден Притцкеровской премией. Само здание собора состоит из 16 гиперболоидных колонн, которые выражают идею рук, поднятых к небу, а пространство между ними заполнено витражами. Благодаря такому архитекторскому решению, внутреннее помещение заполнено светом, а для контраста Оскар Нимейер спроектировал длинный темный коридор, ведущий к главному помещению. У здания собора есть некоторые минусы, например, слабая акустика и отсутствие светозащиты, что для такого города, как Бразилиа очень необходимо.
Благодаря умелому использованию армированного бетона проект собора отличается гармоничным сочетанием монументальности и гибкости. Идеальный синтез объемов и линий всегда являлся особенностью работ архитектора, которые выглядят выразительно и изящно.